脳はいかに機能するか

ハッテンロッカー博士によって、2つの脳についての意外な発見が報告されました。一つ目は、シナプス密度は出生後すさまじい割合で増大し、多くの分野においては乳幼児期にピークを迎えること、そして、二つ目の意外な結果は、その後シナプスの密度が徐々に減っていくことがわかったのです。すなわち、生後の経験により、必要な脳内ネットワークは残され、不要なネットワークは刈り込まれ、情報伝達効率の良い脳内ネットワークが形成されていくというのです。そして、その刈り込みの発達のタイミングは、脳の領域によって異なることがわかりました。部位間の違いは、脳幹などの生命維持に必要な脳領域の髄鞘化は早く、大脳皮質は遅いことが知られているそうです。また、大脳皮質においても、領域によって異なり、組織学的な研究から、一次視覚野などの脳領域の髄鞘化は比較的早く、前頭前野の髄鞘化は青年期まで要することが示されているそうです。

これらのことが、組織学的な研究でわかってきているのですが、最近ではMRIによる灰白質と白質の量の発達的変化の研究でも、脳の発達は増加の一途をたどるのではなく、様々なネットワークを多めに作って、そこから絞り込んでいくというプロセスをたどることが示されているのです。それらのネットワークにおける情報伝達は、髄鞘化などによって、効率を増していくようです。このような過程を経て、脳は構造的に発達していくと言うのです。

だからといって、構造の発達がそのまま行動や認知の発達につながるわけではないようです。構造と機能の関係について、ゴットリーブ博士が、ある理論を提案しています。彼の理論では、「遺伝子」「脳の構造」「脳の機能・経験」という三者が、発生過程によっていかに関連するかという点を検討し、大きく2つの関係性を提示しているそうです。ひとつは、「遺伝子→脳の構造→脳の機能・活動・経験」という一方通行の関連です。つまり、遺伝子が発現して脳の構造を作り、それに応じて脳が機能し、経験が生まれるというものです。この考えでは、脳の発達は遺伝子に書き込まれた情報が発現していく過程であり、経験とは、遺伝子が生み出すものにすぎないのです。

もう一つが、「遺伝子⇔脳の構造⇔脳の機能・活動・経験」という関係です。この考えは三者の相互作用を仮定しており、たとえば、脳の構造によって脳の機能が決まることもあれば、脳の機能によって脳の構造が変化することもあり、両者はお互いに影響を与えながら発達していくことになります。森口は、脳の可塑性があることを考えると、二つ目の考えの方が妥当性は高いと言っています。

現在の脳の機能的発達研究における最も重要な論点のひとつは、脳領域間の関連が全体としてどのように発達していくかだそうです。特に、大人の脳には機能局在が見られますが、これが発達早期からあるのかという問題が検討されているそうです。研究は、途に就いたばかりだそうですが、発達認知神経科学者のジョンソン博士は、脳の機能的発達についての三つの考え方を提示しています。

一つ目が、現在でも多くの研究者が漠然と採用しているそうですが、成熟説というものだそうです。脳の髄鞘化や灰白質の変化は1次視覚野や1次体性感覚野から始まり、前頭前野などの領域が最後であるということでしたが、成熟説によると、脳の各領域の構造的発達が、そのまま機能的な発達につながるというものです。

脳はいかに機能するか” への8件のコメント

  1.  「脳の発達は増加の一途をたどるのではなく、様々なネットワークを多めに作って、そこから絞り込んでいくというプロセスをたどる」面白いですね、増加することが発達ではなく、「効率を増し」「このような過程を経て、脳は構造的に発達していく」ということで、脳の発達がそのまま組織や、社会の構造、システムにとても関連して考えることができるような気がして、人間の不思議というのでしょうか、神秘を感じるような思いがしています。その人にとって必要なミューロンが選別され、今のその人が形成されているということを思うと、人に歴史ありとはよく言ったもので、偶然であり必然であり、人がその立場、その状況にいることは宿命であるような、そんな気さえ湧いてきます。

  2. 「脳の発達は増加の一途をたどるのではなく、様々なネットワークを多めに作って、そこから絞り込んでいくというプロセスをたどることが示されているのです。」とありました。子どもは白紙であり、次第にあらゆるものを獲得していくというようなの教育の考え方が正しいことではないというのが様々な研究によって分かってきているのですね。また脳の構造と機能の関係について「遺伝子⇔脳の構造⇔脳の機能・活動・経験」という相互作用によって発達していくという考えもあるとありました。難しい話でよく分かってはいないのですが、子どもの発達も一方向ではなく、進んだかと思えば、戻って、また進んで、また戻ってというような発達の仕方をしていくということからも様々な部分が相互に作用しながら、発達しているということを感じると似ているのかなと思えてきます。

  3. 「MRIによる灰白質と白質の量の発達的変化の研究でも、脳の発達は増加の一途をたどるのではなく、様々なネットワークを多めに作って、そこから絞り込んでいくというプロセスをたどることが示されている」とありました。前回にあった大学のときの友達関係という例もありましたが、この必要なものだけ残していくプロセスは人間関係に似ている部分があるな感じました。また、脳の構造と機能の関係について「遺伝子⇔脳の構造⇔脳の機能・活動・経験」という相互作用のある関係が有力なのですね。人間関係でもそうですが、一方通行のものは何かと上手くいかない印象があります。必要なものとして残っていくもの、強化されていくものは脳の構造や機能、人間関係、その他でも相互作用の関係は必要不可欠な要素であるように感じました。

  4. 〝「遺伝子⇔脳の構造⇔脳の機能・活動・経験」という関係です。この考えは三者の相互作用〟によるもので脳の発達を考えていくもので、この説が有力だとありました。
    相互に作用する、作用し合うというのが人間関係に似ている部分であるということが言えるのではないのでしょうか。
    むしろ、脳の影響により、人間同士の関係性も同じようなものとなっているといった方が正しいのかもしれませんね。
    みんなが影響し合って社会を作っていると考えると、脳の中もそのように脳細胞同士が影響し合って脳を作り上げているような、なんだか神秘的なものを想像してしまいました。

  5. ゴットリーブ博士の提案する゛「遺伝子」「脳の構造」「脳の機能・経験」という三者が、発生過程によっていかに関連するか゛という関係性について、゛「遺伝子→脳の構造→脳の機能・活動・経験」という一方通行の関連゛と゛「遺伝子⇔脳の構造⇔脳の機能・活動・経験」という関係゛のふたつがありました。このことについて、守口氏は、脳の可塑性があることで、後者の方が妥当なのではという見解があり、一方通行的ではなく、様々に互いに作用し合うことで脳は発達していく、それぞれ役割が確立していくことで影響を与え合うと言うことを考えられ、子ども同士の関係も常に一方通行ではなく、多様な関係性のなかで育つといったものと類似する部分を感じました。脳が形成されるプロセスには、それぞれの領域同士の関係の重要性を考えることができます。

  6. 特定の分野だけでなく、多くの分野で「脳の発達は増加の一途をたどるのではなく、様々なネットワークを多めに作って、そこから絞り込んでいくというプロセスをたどることが示されている」ということが研究によってわかってきたというのは、様々な点において「発達」の捉え方が変わってくるようにも思いました。大人が一見“無駄”のように見える子どもの行動も、様々なネットワークを作っている状態、ネットワークを試している状態ともとれるようにも思いましたし、それを理解していれば子どものそうった行動にも冷静に対応できるようにもなるのではとも思いました。

  7. 前回のブログでは「刈り込む」と表現をしていましたが、今回は「絞り込んでいく」と表現しています。私のイメージで刈り込むというのは、全く無くしてしまう感じですが、ネットワークを多めに作り、絞り込み、そして効率を増していくという理論はなんだか、しっくりきます。また森口氏が妥当性が高いと言っている、「遺伝子⇔脳の構造⇔脳の機能・活動・経験」という関係も聞いた瞬間に納得しました。とく根拠はないのですが(笑)・・・。ただ「脳の構造によって脳の機能が決まることもあれば、脳の機能によって脳の構造が変化することもあり、両者はお互いに影響を与えながら発達していく」という言葉は保育と似たような気がします。ゴッドリーブ博士の一つ目の考え方は一方的で、遺伝子によって全て決められており、変化の余地もない感じですが、人間の構造はそんな単純ではないような気がします。私たちが環境を大切にしているのと同じで、脳の中も互いに影響しあいながら成長していくのだと思います。

  8. 「遺伝子→脳の構造→脳の機能・活動・経験」という一方通行の関連というもと「遺伝子⇔脳の構造⇔脳の機能・活動・経験」という関係というのが印象に残っています。瞬間的に後者の方ではないかと思ったのは前者だとほとんど遺伝子が先を決まっているようなイメージが出てきてしまいます。遺伝子が強ければもうだいたいは遺伝子のせいになるのかなとも感じます。国の血というのもあるとは思いますが、個人的後者である考えが無限の可能性をより子どもに持てるように感じます。

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